从两个直接探测信号确定暗物质参数的与天体物理无关的方法
高能物理 - 唯象学
2019-10-14 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
下一代暗物质直接探测实验将探索当前上限以下几个量级的暗物质—原子核散射截面。若发现信号，紧迫任务将是确定暗物质质量并研究潜在相互作用。我们发展了一个从具有不同靶物的两个实验中的信号确定暗物质质量的框架，该框架与天体物理无关。我们的方法依赖于速度空间中无分布、非参数的双样本假设检验，既不需要数据分箱，也不需要任何对速度分布参数化的拟合。我们将该方法应用于氙和氩探测器的现实配置，如 XENONnT/DARWIN 和 DarkSide，并估计可确定 DM 质量的精度。一旦识别出暗物质质量，就可以利用相同数据约束与中子和质子的耦合强度之比。该检验可应用于约 20 个事件的事例样本，但有希望的灵敏度需要 个事件。
引用
@article{arxiv.1908.07037,
title = {Astrophysics-independent determination of dark matter parameters from two direct detection signals},
author = {Juan Herrero-Garcia and Yannick Müller and Thomas Schwetz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07037},
year = {2019}
}
备注
9 pages, 7 figures, 1 table; 2 minor typographical errors fixed; matches published version in Physics of the Dark Universe